大飞机炭刹车盘在航天科技应用领域的进展

大飞机炭刹车盘在航天科技应用领域的进展

2009年，作为中国航天科技集团公司在航天技术应用行业中的重要事件，中国航天科技集团公司第四研究所成立了大型飞机碳氢化合板项目，取得了重大进展。通过了飞机评估，飞机首次成功飞行。获得了制造商的许可。通过专家评估和评估。记者特就此采访了航天四院主管副院长张新明。记者:大飞机炭刹车盘的成功研制并在大型飞机上广泛使用,对航天技术应用产业和国民经济发展有什么重要意义?张新明:大飞机炭刹车盘是在国家“寓军于民,军民融合”战略思想指导下,航天四院坚持自主创新,充分发挥航天技术优势,服务于国民经济建设发展结出的又一丰硕成果。该产品由航天四院西安超码科技有限公司自主研发、具有完全自主知识产权,拥有多项创新技术,在高摩擦特性、长使用寿命的炭刹车盘制造技术方面获得了重大突破,产品综合性能已达到同类产品的国际先进水平。该项目不仅填补了我国民用飞机炭刹车盘制造技术的空白,还打破了国外对民用飞机主力机型炭刹车盘产品的市场垄断,实现了我国大型民用飞机炭刹车盘国产化的跨越式发展和航天新材料技术拓展应用的历史性突破,为装备我国国产大飞机刹车系统提供了技术保障。航天四院将继续努力,做好大飞机炭刹车盘在民用航空领域的应用拓展,促进航天技术应用产业的发展,为推动民族航空工业和国民经济发展做出更大贡献。记者:炭/炭复合材料和炭刹车盘产品有哪些特性?张新明:炭/炭复合材料是一种依托航天高科技研制的新型功能性复合材料,具有低密度、高强度、高比热、高温尺寸稳定、摩擦系数稳定、良好的抗冲击力、抗烧蚀等特性,与传统金属材料相比较,其重量可减轻40%,是目前国际上研发的唯一能在2000℃以上高温环境下,各项物理性能不发生衰减的材料,其升华温度最高可达到3800℃。因此,炭/炭复合材料可广泛应用于航空、冶金、化工等民用产业领域。飞机炭刹车盘一般采用高强度碳纤维预制体,经过致密化工艺后得到的高密度炭/炭复合材料制备而成。目前,航天四院研制生产的炭刹车盘在刹车性能、刹车力矩和热力学性能等方面完全可以与国外产品相媲美,并且与飞机的刹车液压和防滑系统具有良好的兼容性,无需更改飞行手册给定的起飞和着陆参数,即可保证飞机的正常起降。预计该产品使用寿命在3000次以上,比国外进口原装机炭刹车盘(2100次起落)提高了42%,而其成本仅为国外同类工艺产品的50%～60%。炭刹车盘的国产化将为国内航空公司带来更加便捷的服务,该产品的应用推广,每年将为我国民航客机节约成本3亿多元,具有良好的社会效益和经济效益。记者:请您介绍一下航天四院炭刹车盘的研制背景和情况。张新明:早在20世纪70年代初,航天四院就在我国率先启动了炭/炭复合材料的研制,并于70年代末成功将炭/炭复合材料应用于航天型号产品,与美、法等国同时进入实用阶段。随着我国民航业的快速发展,民用飞机炭刹车盘市场前景广阔,蕴藏着巨大的商机。但作为影响飞机起落安全的易耗部件———飞机炭刹车盘,因其制造工艺复杂、对材料性能尤其是对高温摩擦性能要求十分苛刻,国内企业少有问津。此前,全球民用飞机炭刹车盘市场仅由国外少数几家公司掌控,我国每年必须花费大量外汇从国外进口。另外,国外对我国进行了严密的技术封锁,制约了我国这项民族工业技术的发展。为了尽快扭转国内民航飞机炭刹车盘长期依赖进口的局面,航天四院依托43所资源优势,成立了西安超码科技有限公司,作为炭/炭复合材料预制体成型、致密化、高温处理及防氧化涂层等成熟军工技术的产业平台,以大型飞机炭/炭刹车盘项目的产业化迅速进入市场。航天四院超码公司始终坚持“以自主创新为宗旨,以中国制造为目标”的研制方针,突破国外厂家设置的重重障碍,依托航天复合材料核心技术,利用完全自主知识产权生产的大型民用飞机炭刹车盘,在民航适航管理部门、陕西省和西安市地方政府、中国航天科技集团公司等各级领导的关心帮助下,以及各航空公司、飞机制造公司的大力支持下,经过无数次的技术攻关、地面试验、飞行试验,于2004年成功获得波音系列中的B757-200型飞机炭刹车盘零部件制造人批准证书,成为中国国际航空股份有限公司和上海航空股份有限公司该型产品的国内独家供应商。2009年4月,航天四院又成为我国第一家获得空客A318/A319/A320系列飞机炭刹车盘制造人证书的单位。目前,该产品已在深圳航空和国航浙江分公司的国内航线飞机上装机使用,而且是目前国内唯一在拉萨邦达等高原航线上装机使用的国产炭刹车盘。通过机载数据、检验结果及飞行员感受三方面的应用实践证明,该炭刹车盘在刹车系统的匹配性及协调性、滑行刹车的机动性与操纵性等方面,均达到或优于国外同类产品。目前,航天四院研制的飞机炭刹车盘已申报专利23项,其中国家知识产权局授权13项。该项目获得了2007年度中国专利优秀奖、陕西省科学技术一等奖、陕西省国防科技进步特等奖,并获得了国家重点新产品证书。航天四院也因此先后承担了国家军转民技术开发、国家火炬计划、国家重点新产品、陕西省重大科技创新、陕西省13115重大科技产业化等项目,为航天四院航天技术应用产业的发展做出了突出的贡献。目前,航天四院超码公司正在加大市场营销力度,与中国商飞公司进行密切接触,以期拓展出更为广阔的市场,从而形成新的经济增长点。记者:航天四院在航天复合材料领域将有什么新的设想和规划?张新明:在国家民航总局和中国航天科技集团公司的大力支持下,航天四院超码公司依托四院在航天复合材料领域的技术优势和经验,积极拓展航天技术应用产业,形成了以炭/炭复合材料相关技术为重点的系列化、多元化的产品格局,已成为国内技术力量最强、生产能力最大、授权专利最多、检测手段最完备的炭刹车盘研发制造企业。目前,航天四院研制的炭刹车盘已经具备了批生产能力,进入了批量化、规模化的生产阶段。这将在降低民航飞机生产成本,节约国家外汇储备,保障航空运输安全方面,为国家做出重大的贡献。同时,航天四院也正围绕航天新材料打造一条集碳纤维生产、碳纤维制品工艺研究与生产,以及应用为一体的碳材料产业链。除飞机炭刹车盘外,还成功研制出了太阳能光伏产业用热场材料、高性能碳纤维复合电缆芯等。其中,热场材料产品已替代国外产品,实现了快速发展,复合电缆芯项目正在加快产业化进程。在不久的将来,碳纤维生产、碳纤维预制体、碳纤维制品等碳材料产业链将实现产业化发展。进入“十二五”,航天新材料产业链将迎来快速发展的关键时期,航天四院将进一步加大军民融合力度,坚持依托固体动力复合材料核心技术,不断提升碳材料产业链的核心竞争力,打造国内领先的碳材料高科技公司,在服务国民经济发展的征程中擎起航天新材料产业的大旗。2009年2月25日,珠海经济特区。中国航天科技集团公司第四研究院(简称:航天四院)研制生产的A320飞机炭刹车盘一举通过了功能性着陆、地面滑行刹车、中止起飞刹车等7个科目的飞行考核,首飞成功。“四院超码一小步,中国民航一大步”,中国民用航空局适航司副司长周凯旋对航天四院人竖起了大拇指。2009年4月7日,首都北京。中国民用航空局向航天四院西安超码科技有限公司颁发了中国第一个空客A320系列飞机国产刹车盘零部